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中國半導體被美“卡脖子” 恐連鎖影響到5G新興領域
美國繼《芯片和科學法案》生效後，新一波的半導體技術管制是限制出口用來開發3納米先進芯片的關鍵軟件EDA（Electronic Design Automation）。分析人士表示，中國半導體產業在國家補貼的芯片大基金下仍被美國“卡脖子”，新制無疑雪上加霜，還可能連鎖影響到中國新興領域如5G、電動車的競爭優勢。但美國若想藉此使半導體供應鏈重回“美國製造”也是困難重重；此外，如果美國未來因為“美國優先”而減少對亞洲的依賴，台積電恐怕會面臨更多的威脅。
新冠疫情造成全球芯片荒，車用芯片尤其短缺，凸顯了供應鏈自給自足的重要性。美國總統拜登日前簽署《芯片和科學法案》，將在五年內投資超過2000 億美元來幫助美國重新獲得半導體芯片製造領域的領先地位。
在這張2020 年5 月14 日的檔案照片中，在政府組織的北京記者參觀活動中，身穿防護裝備的員工在瑞薩電子的一家半導體生產工廠工作。
據了解，該法案提供520億美元的補貼及約240億美元的投資稅收減免，另挹注超過1700億美元推動科技研發，意在增強美國半導體產業鏈的完整性與增強國際競爭力。
值得注意的是，該法案也表明禁止獲得資助的公司在中國投資先進製程芯片，為期十年，尤其是14納米以下的先進製造，但如果是增產傳統半導體則不在此限。
壓倒中國
南韓產業經濟與貿易研究院（KIET）的報告指出，美國芯片法案的最終目的是在經濟、軍事以及科技領域上壓倒中國。
中國媒體則說，美國一邊試圖通過投資補貼吸引半導體企業到美國設廠，同時又通過限制補貼資格來阻止半導體企業在中國增產，正如《日經新聞》評論所言，這是“逼著半導體公司在中國和美國之間做選擇”。
事實上，即使沒有美國芯片法的推出，中國半導體產業就因為欠缺先進製程的晶圓製造與測試封裝技術，以及欠缺半導體生產材料和設備而被美國“卡脖子”。如今，美國自8月15日上路EDA軟件出口管制新規，對中國而言無疑是雪上加霜。
EDA軟件是先進芯片製造無法避開的一個環節。德國之聲說，如果中國芯片廠商無法使用此類軟體，其芯片製程就只能徘徊在2納米甚至5納米之上的水平。
中國最大的芯片製造商中芯國際在2019年第四季進入14納米量產，金融時報近日報導中芯開始出貨7納米芯片。而世界晶圓代工龍頭台灣台積電則預定今年下半年開始量產3納米製程。國際數據資訊公司（IDC）今年初曾分析，中國半導體先進製程技術仍落後3到4個世代。
大基金投入數千億人民幣
為完善半導體產業鏈，中國在2014年9月設立了“國家集成電路產業投資基金”（俗稱大基金），用國家補貼的方式發展半導體。據中國東方財富證券研究所的報告指出，大基金第一期的投資金額共有1387億元人民幣，投資範圍覆蓋產業鏈上游至下游各個環節，其中製造業投資佔比67%，設計業投資17%，封測業佔比10%。
報告還說，大基金第二期自2019年10月成立，註冊資金為2041.5億元，規模比一期還大，出資方也更為分散。第二期將加大對IC設計業的支持，重點扶持存儲、5G以及人工智能等領域發展，並繼續彌補設備與材料的短板。
中國設立大基金後，其半導體發展雖然很多部分仍受制於美國，但並非毫無成效。台灣資深產業分析師陳子昂在接受美國之音採訪時表示，中國發展半導體已超過10年，過程中成長最快的就是IC設計，若無意外，今明兩年中國的IC設計就會超越台灣成為世界第二，台灣將會位居世界第三。世界第一還是美國，佔了市場份額的65%。他用“很迅猛”來形容中國IC設計的發展。
良率不高
“不過，中國在晶圓製造方面的表現就不是很好。”陳子昂說。他表示，雖然根據國際半導體產業協會（SEMI） 的統計，中國晶圓的製造產能居全球之冠，但空有產能，如果做出來的東西良率不高，價格就沒有國際競爭力，貨品還是賣不出去，這可以從中芯國際、華虹半導體的市佔率遠不如台積電可以看出。
台灣資深產業分析師陳子昂。（陳子昂提供）
陳子昂說：“它產能上去了，但是營收沒有跟著上去，那這代表了什麼呢？代表的是它的良率不高，然後毛利率也沒有，因此沒有國際競爭力。”
他表示，為了解決良率問題，中國最喜歡做的就是高薪挖角，最知名的就是前幾年中芯和武漢弘芯用了至少新台幣五倍以上的薪水挖角台積電五十名員工，但最後武漢弘芯還是倒閉了，這是因為一個12吋晶圓廠需要2000個員工，“50個對2000個根本不夠”，而且晶圓製造過程有200至400道製程，每一道的良率都要0.999％以上。
陳子昂說：“所以不是靠挖角然後砸大錢就能做得出來，事實上，台積電、聯電也是苦了很多年才有今天這個良率，中國大陸憑什麼用10年的時間要超越（台積電）30年，所以我覺得，它要超越，恐怕3、5年以後還不一定能夠趕得上，更不要講超越。”
中國半導體的限制
台灣中華經濟研究院第一研究所所長劉孟俊在接受美國之音採訪時表示，美國是半導體開發最早的地方，台灣早期的留學生到美國留學時，還可以學到美國半導體的晶圓製造與加工封測技術；但後來由於美國半導體生態環境整個改變，矽谷的新創企業開始只著重在IC設計而不再做生產製造後，比台灣晚去美國的中國留學生們因此只能學到IC設計，學不到生產製造與封裝，這也變成中國進入半導體產業“先天不良”的因素。
台灣中華經濟研究院第一研究所所長劉孟俊。（劉孟俊提供）
他說：“所以你可以看到，其實中國要發展半導體的時候，它前面的障礙其實還蠻多，甚至還包含半導體的原料和氣體等等，那些都是在日本的掌握當中。”
劉孟俊說，中國發展半導體的策略還是依循國家補貼的老路，一種是地方政府支持國有或有實力的大企業遍地開花，比如武漢弘芯、長江儲存、北京的清華紫光等。另一種是結合政府採購，尤其是通過軍方裡面使用的芯片，或者是軍民通用的一些方式，作為一種銷售保證。
連鎖效應
劉孟俊表示，換句話說，中國發展半導體的最大的本錢就在於它有龐大的內需需求，尤其中國最近在車用晶片以及電動車發展方面都有很大量的需求。不過，在美國芯片法案推出後，國際新產能不能進到中國，就等於國際上的先進半導體製造技術知識（know-how）的資金也無法進入中國，這除了會讓中國的IC設計與生產受到壓縮外，也會連帶使中國在新興領域的競爭優勢受到限制。
劉孟俊說：“我覺得可能會產生一些額外的連鎖效應，可能大家將來的話，電動車或車用電池或跟5G相關的一些鏈接的發展，可能會受到一些很大的影響。”
分析人士說，中國半導體的機器設備被“卡脖子”的結果，是即使企業手上握有大基金的錢也沒有用，很可能會成為一個“爛尾”投資。
中國網友悲觀 中國媒體知乎討論“如何評價這幾天知乎關於芯片上的悲觀氛圍？”話題，有網友貼出一張有丁文武、路軍、紫光集團前聯席總裁刁石京、齊聯，以及紫光集團前董事長趙偉國、現任總裁張亞東六人合影的照片說：“這張圖在2018年時號稱是全中國最強的芯片彎道超車天團，2022 年，這六個人全進去了，最近又進去了好幾個投資部的，涉案金額估計超過3400 億。一萬億的芯片大基金就這樣1/3 不見了。一個全國矚目的大項目，舉全國之力就只能找到一群蛀蟲來主導？從集中力量辦大事，變成集中力量撈大錢？這能不悲觀嗎？”
近來北京嚴打芯片行業，包括大基金總經理丁文武以及前中芯國際獨董路軍在內的多名行業高管都被調查，據傳與北京不滿該行業花了大錢仍無法解決被“卡脖子”的問題有關。
分析人士說，雖然中美之間不斷升級的地緣政治緊張局勢，為中國半導體發展的前景蒙上了一層陰影，但美國想要重回“美國製造”也沒有那麼容易。
重回美國製造不容易
劉孟俊說：“它（美國）的製造這一塊，無論是從半導體，連汽車各方面，它要美國製造，其實我覺得到目前為止，它條件很差，差在那個工人還有工作文化，亞洲勞工還是比較能吃苦耐勞。”
台灣國防安全研究院助理研究員王繡雯。（王繡雯提供）
因此，劉孟俊認為，台積電不會把最先進的技術拿到美國去生產，比較辛苦的先進製程開發參數的部分還是會留在台灣做，等技術成熟後才會轉移到美國生產，這樣美國的工程師在接手時也比較好上手。
台灣國防安全研究院助理研究員王繡雯在接受美國之音採訪時也認為，台積電經過很長時間、在每個流程步驟上不斷精進，才有辦法做到如此高的良率，美國想要追上來可能沒有那麼快。
她還說，台積電現階段有其不可取代的重要性，但當美國扶植自身的半導體供應鏈愈發成熟後，台積電可能面臨著有更多替代性的風險。因此，台積電可以利用到其他國家設廠的機會，擴充上下游材料與研發設計方面的能量，而台灣加入美國組建的“芯片四方聯盟”（Chip 4）可能就是一個能擴大台積電發展的很好機會。